1.前言零件的加工精度取决于数控机床和数控系统的控制精度，而控制精度又受机械运动精度、数控系统性能和电气控制精度的影响。 通常在正确选择数控机床和普通机床的前提下，机床加工过程中产生废品的概率很低。 当机床在精度上出现功能故障时，废品率就会上升。 精度超差一般有两种，一种是规律性的，如刀具磨损、对刀不准、零点偏置值异常、尺寸单位换算、刀具补偿值输入错误、坐标点计算错误、编程错误、选刀错误等。，很容易解决此类故障。 另一种是不规则的，比如大小形状的不规则变化和位置误差。这种故障原因隐蔽，难以解决。原因不清或者判断错误，机床故障会放大或者废品率更高。 当数控机床成为生产线上的关键瓶颈设备或处于一般机床无法替代的工序时，如停机即停产。 因此，研究数控机床随机精度超差故障的原因并提出预防措施，在随机精度超差故障发生时，指导企业快速查找原因并排除故障，是当前服务企业的主要任务。 二。精密故障的发现和判断方法。在连续超差之前，必须根据加工产品的状况来判断精度故障的发现 通常衡量机床加工精度的指标是工序能力指标Cpk。指标值越大，尺寸波动幅度越小，超差概率越小。 正常废品率一般与加工产品的公差带宽度、机床的精度特性和工艺系统的稳定性有关。 普通机床加工能力cpk >: 1。理想过程能力cpk >: 1.33 当出现某种影响设备精度的机械或电气故障，反映在产品尺寸上，波动幅度较大，废品率就会偏离正常值。 对于一台机床来说，这个正常值就是在正常的加工条件下，经过长时间的运转，用统计方法得到的报废率。 一旦偏离统计报废率值，就说明机床有故障。 解决机床精度故障的效果只能通过故障的频率趋势来判断。 三、随机精度故障的处理方法当随机精度超差时，不要急于先做。 操作工或质检员应在废品出现前了解设备的加工情况，收集设备加工品的检验数据。 一些关键工艺设备也有产品质量控制图。仔细分析加工尺寸的趋势变化，看波动范围是否正常。 这里有两种情况:一是波动范围正常，只有超差的尺寸才是异常。 一般先忽略，但要注意大小趋势。 另一种是波动幅度异常。 超差是异常波动范围的必然结果，需要找出原因并消除。 四。随机精度超差故障的原因要找出精度故障的原因，首先要了解数控机床精度的控制方法。 数控机床通过保证其位移精度和定位精度来控制加工精度。 进给伺服系统的位移精度是指机床要进给的指令脉冲所要求的位移与指令脉冲通过伺服系统转换成的工作台实际位移的吻合程度。 它们之间的误差越小，伺服系统的位移精度越高。 进给伺服系统的定位精度意味着输出可以再现输入的精度。 为了保证其较高的位移精度和定位精度，数控机床大多采用闭环伺服系统和半闭环伺服系统。 它们由通过插补运算获得的位置指令和由位置检测装置反馈的机床坐标轴的实际位置之间的差来控制，直到该差被消除。 不同的是闭环伺服系统，位置检测装置安装在执行机构的末端，可以预先补偿回路中各元件的误差、传动链的误差和运动引起的误差，从而获得更高的位移精度和定位精度。 闭环伺服系统的精度只取决于测量装置的制造精度和安装精度。 在半闭环伺服系统中，位置检测装置安装在伺服电机轴上或丝杠末端，它将机械元件密封在反馈控制回路之外，因此传动链和运动引起的误差无法补偿，因此其控制精度低于闭环伺服系统，但系统稳定性好。 半闭环系统和开环系统发生超差故障的概率相对较高。 数控机床加工过程中的随机精度超差故障可以概括为:1 .主轴、导轨、滚珠丝杠螺母、工作台、刀架等机床关键部件磨损不均匀。导致运动精度下降；2.机床丝杠螺母和轴承预紧，导轨间隙调整不当等。；3.从进给电机到连接刀架或工作台的螺母的任何传动元件之间的任何间隙或松动，都可能造成随机精度超差，如电机与丝杠之间的连接销和螺母松动，阻止丝杠轴向移动；4.导轨润滑不良，导轨运动部分的铁屑清理不干净，刮板不良，铁屑进入导轨运动副之间，导轨磨损严重；5.机床参数设置不合理，如与位置控制相关的参数设置，如反向间隙、夹紧公差等。，导致精度超差；6.机床的基础和水平不符合要求；7.机床接地要求不符合规范，没有屏蔽措施，抗干扰能力差；8.过载切割，超过规定速度的快速运动导致步进电机失步；9.机床修理和调整不当 动词 （verb的缩写）案例一。江铃底盘公司有几台半闭环数控车床CAK6150D，都存在径向(X方向)尺寸不规则，加工时偶尔有超差现象。 据调查，这些数控车床加工的产品公差带较宽，从0.035~0.06mm到0.06mm不等。 正常加工时，尺寸波动范围一般在0.005~0.025mm和0.025mm之间，很少有超差现象。 超差表示机床可能存在精度功能故障。通过对产品全过程的跟踪检验，发现除超差废品外，其他合格品的尺寸波动范围均大于正常值。 通过跟踪这些精度故障的消除效果，可以得出以下原因会导致机床随机故障超出容差。 (1)x轴与伺服电机连接端的轴承ZRKN2052T存在自动润滑不到位，手动润滑有时缺失的缺陷。冷却液的使用容易破坏润滑油膜，导致轴承滚珠变形，保持架或滚道破坏，磨损严重。 失效机理:当滚珠变形，保持架或滚道损坏严重磨损，切削力通过丝杠螺母副传递给轴承时，由于磨损或变形不规则，刀架侧向位移不一致，定位精度过高。 排除:更换轴承。 预防措施:改善轴承润滑条件，延长轴承使用寿命，禁止超负荷使用设备。 (2)滚珠丝杠螺母副磨损不均匀 滚珠丝杠螺母副磨损不均，在切削力的作用下刀架的定位精度会很差。 预紧丝杠螺母副或采用间隙补偿都不能解决由此引起的超差故障，必须更换丝杠螺母副。 加强设备的日常维护，定期检查并消除螺杆与螺母之间的间隙。 轴和电机连接处的x螺母松动。 X轴与电机连接处的螺母松动引起丝杠的轴向移动，丝杠的轴向移动因松动而不断变化，导致加工尺寸不稳定。 拧紧螺母或增加锁紧装置，然后拧紧。 定期检查和调整 (3)X轴托架的导轨面或导轨条磨损不均匀 X轴拖板导轨面和镶条磨损不均匀，机床运动特性变差，摩擦阻力因地而异。在切削力的作用下，刀架的运动松紧程度变得不一样，定位精度变差。 这种尺寸造成的超差不是调整就能消除的，只有恢复导轨的精度才能彻底解决。 排除方法是项修，刮X轴拖板导轨面和镶条。 加强设备的日常维护，定期检查报废板，及时更换故障部件。 (4)刀架定位销或孔磨损严重。 由于刀架定位销或孔磨损，旋转刀架每次定位位置不唯一，刀架靠夹紧保持在定位位置，导致加工尺寸波动。 更换磨损的零件 平时注意刀架的润滑，防止冲击事件和过载切削。 (5)机床导轨润滑不良或运动时铁屑进入动静导轨副之间。 机床导轨润滑不良或刮板机故障，会导致铁屑进入动静导轨副之间，造成摩擦阻力大且不均匀，机床运动特性差。 坚持给导轨上油，更换损坏的刮刀。 加强设备的日常维护。 2.在H1-K001三轴设备上精镗直径为100毫米和90毫米的11A主缩径壳体孔。本机由两个加工中心单元组成，其中NC1单元精冲直径为100 mm的孔，NC2单元精冲直径为90mm的孔。加工过程中，NC1机组在精镗直径100 mm的孔时从未出现过超差，而NC2机组时不时精冲直径90 mm的孔，小的时候报废的概率大概在。 众所周知，一旦调整好刀具，刀具就会被设定为一个固定值。如果刀具设置不正确，精度超差也是系统误差。 目前，在机械加工过程中，存在一些随机精度故障，如镗孔尺寸超差，不经任何调整就能恢复正常尺寸。 于是成立了专门的研究小组，列出工件材料、刀具夹紧力、冷却液、吹屑系统、主轴与刀具7:24锥面、拉具与夹持器的配合与运动、套筒与蝶形弹簧等7种可能导致精度失效的原因，逐一进行检查分析。 机床异常时，发现以下四种情况:(1)不同厂家毛坯出现废品的概率不同；(2)检查发现主轴与手柄7:24锥面接触面积达不到要求；(3)主轴刀具夹紧装置中的两个碟簧断裂，提高了写屑性；(4)NC2单元换刀过程中，NC1单元对100mm孔的精冲仍在进行，铁屑飞溅到NC2单元主轴中。 从故障处理效果来看，导致意外尺寸超差的主要原因是主轴手柄夹紧力不足，主轴内锥与手柄接触刚度差。 材质较硬时，由于刀杆较长，主轴与刀柄接触刚性差，切削力较大，刀片位置会发生变化，所以孔太大。 3.江铃底盘公司2004年采购的一批CKA6150数控车床中，有一台投产三个月后开始出现X轴方向偶发性超差(加工零件公差带为0.035mm)，废品基本出现在回参考点加工第一件时，而不是每次加工第一件回参考点时，只是偶有发生。 经过检查，加工的零件有几毫米的超差，只要回到参考点，就又正常了。 排除操作员误操作的可能性后，判断故障与回参考点有关，检查减速块和电气开关无松动，通知机床厂“三包”人员。在与工厂人员一起检查废品时，发现超差约一个螺距，但减速块到参考点的距离正常。 偶尔检查后发现减速开关处堆积了大量灰尘，导致开关灵敏度变差。更换了减速开关，排除了故障。 不及物动词处理随机精度故障的快速方法。因为发现和判断随机精度断层需要一段时间的观察和原始数据的积累，如果在前期一直注意数据的积累，在发现的过程中很容易分析出趋势并做出正确的处理。 为了快速处理随机精度故障，在设备管理中要养成建立设备维修档案的习惯。 每台设备都有一个档案簿，记录每台设备故障现象、原因分析、处理过程、备件更换、修复后效果跟踪、修复人等。同时要做好设备维护记录，保证记录的真实性，有利于分析和发现故障。 在质量管理方面，应根据质量管理标准的要求制作质量控制图，常用X-R图找出随机误差。 七。随机精度失效的预防。确保设备采购和安装的质量。购买的设备应该是名牌产品。机床本身存在结构刚性差、制造装配质量差等先天缺陷，精度故障难以消除。 设备安装应严格按照使用说明书的要求进行。基础必须坚固、防振，承载力符合要求。垫块的位置应合理安排和调整。水准测量调整应符合要求。机床的接地应该标准化。电控箱内的电源线和信号线要分开走线，间距要符合要求，以提高机床的抗干扰能力。 2.认真执行设备保养制度造成精度故障的主要原因是:机床保养不到位，润滑不良，机床导轨、滚珠丝杠螺母副、分度台、回转刀架、主轴传动等关键部件磨损松动等。，导致运动精度下降。 此外，机床使用不当、不合理，频繁超负荷切削和超出规定速度移动零件也是导致精度不合格的原因之一。 3.提高操作人员的熟练程度。如果操作者不熟练，比如刀具撞击机床损坏主轴或刀架，或者工作台或导轨，这样会增加随机精度的故障率。 即使知道原因，也很难排除。 4.正确合理使用数控机床。数控机床使用不当是导致随机精度超差的原因之一。步进电机驱动的开环数控车床，如过载切削或移动速度过快，都会导致电机失步。 5.提高修理工的修理技能。在实际工作过程中，经常会发现由于修理工调整修理不当，导致设备精度故障扩大或修理质量不高。 因此，提高修理工的修理技能非常重要。

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